Surface-initiated Polymerization II pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Jordan, Rainer (EDT)/ Akgun, B. (CON)/ Baum, M. (CON)/ Bergbreiter, D. E. (CON)

出品人:

頁數:214

译者:

出版時間:

價格:2758.64元

裝幀:HRD

isbn號碼:9783540302513

叢書系列:

圖書標籤:

• 錶麵引發聚閤
• 可控自由基聚閤
• RAFT聚閤
• ATRP聚閤
• 錶麵改性
• 聚閤物刷
• 薄膜
• 材料科學
• 高分子化學
• 界麵化學

現代納米材料的自組裝與界麵控製 （一部聚焦於先進功能性材料設計與閤成的權威專著） 本書簡介： 在當代材料科學與工程領域，對物質在微觀尺度上的精確控製已成為推動技術革新的核心驅動力。本書《現代納米材料的自組裝與界麵控製》深入探討瞭如何利用精確的物理化學原理，實現對納米尺度結構的功能化設計與高效構建。它並非一本關於聚閤反應起始機製的教科書，而是將視角聚焦於超分子化學、軟物質物理學以及先進功能薄膜的界麵工程。 本書係統地闡述瞭從零級（量子點）到三維（多孔結構）材料體係中，自下而上（Bottom-up）的構建策略如何取代傳統的自上而下（Top-down）方法，成為實現復雜結構與精確性能調控的關鍵。全書內容覆蓋瞭從理論基礎到前沿應用的多個層麵，旨在為高年級本科生、研究生、博士後研究人員以及工業界的研發工程師提供一個全麵、深入且極具前瞻性的參考框架。 第一部分：熱力學與動力學驅動的自組裝基礎 本部分奠定瞭理解復雜材料形成過程的理論基石。我們摒棄瞭對特定聚閤反應細節的冗餘描述，轉而側重於驅動體係演化的基本物理化學驅動力。 第一章：界麵張力與錶麵能的調控 本章詳細分析瞭不同材料（如有機物、無機晶體、聚閤物等）在不同介質（液體、氣體或固態基底）界麵上錶現齣的復雜相互作用。重點討論瞭楊氏方程的延伸應用，以及如何通過化學修飾（例如引入特定官能團或構建梯度錶麵）來精確控製接觸角、鋪展行為和潤濕性。我們探討瞭臨界膠束濃度（CMC）和臨界聚閤物濃度（CPC）的物理意義，並將其應用於預測納米顆粒的聚集穩定性與分散狀態。 第二章：熵、焓與化學勢在有序結構形成中的角色 超越簡單的吉布斯自由能最小化原則，本章深入研究瞭熵驅動的自組裝現象，尤其是在水相環境中（疏水效應）。我們引入瞭介觀尺度上的場論描述，解釋瞭如何通過精確平衡分子間吸引力（範德華力、氫鍵、π-π堆積）與空間排斥力，來實現塊狀共聚物相分離、液晶排序以及膠體晶體的形成。動力學路徑對最終結構的影響，特彆是“老化”過程（Ostwald熟化和燒結）的機製，得到瞭詳細的闡述。 第二部分：軟物質的結構導嚮與形態控製 本部分是本書的核心，它專注於利用軟物質體係，特彆是具有長程有序能力的分子，來指導無序前驅體的形態構建。 第三章：模闆輔助的結構化閤成 本章重點探討瞭結構導嚮劑（Structure-Directing Agents, SDAs）在介孔材料（如MCM係列分子篩和SBA材料）閤成中的作用。我們詳細分析瞭SDA與無機前驅體之間的靜電或空間相互作用，如何通過調節加水解縮閤過程的速率和結晶路徑，最終鎖定具有特定孔徑分布和拓撲結構的材料。對於SDA的去除（煆燒或萃取），我們引入瞭殘留物對材料孔隙率和催化活性的影響模型。 第四章：塊狀共聚物的相分離與形態演化 塊狀共聚物是實現精確納米圖案化的理想平颱。本章詳述瞭$chi N$參數（相互作用參數與聚閤度乘積）如何決定聚閤物鏈的微相分離行為。我們構建瞭相圖，清晰展示瞭從球狀、圓柱狀、雙連續結構到層狀結構的轉變條件。特彆關注瞭退相乾動力學（如相分離過程中的動力學阻礙），以及如何通過外部擾動（如剪切場或磁場）來誘導和定嚮這些周期性結構的形成。 第五章：液滴微反應器與 Pickering 乳液的穩定性 液滴不僅是反應介質，更是形成精確球形顆粒的天然模闆。本章側重於利用固體納米顆粒（如二氧化矽、金屬氧化物或碳納米管）穩定乳液，即Pickering乳液。深入分析瞭顆粒尺寸、錶麵潤濕性（Wettability）以及顆粒覆蓋率對液滴的尺寸分布、界麵粘彈性以及長期穩定性的影響。此外，本章還討論瞭如何利用這些穩定液滴作為“微反應器”來閤成具有核殼結構或梯度成分的復閤納米顆粒。 第三部分：先進功能薄膜的界麵沉積與後處理 本書的後半部分轉嚮瞭如何將宏觀基底與納米功能結構進行高效、可控的集成，重點關注界麵工程。 第六章：超薄功能層在精密塗層中的應用 本章探討瞭自組裝單分子層（SAMs）在錶麵功能化中的基礎作用，如何利用這些單分子層來控製後續沉積材料的成核與取嚮。內容涵蓋瞭ALD（原子層沉積）的物理化學基礎，並重點分析瞭如何利用SAMs作為“分子開關”來調控ALD過程中薄膜的生長模式（如從島狀生長到連續薄膜的轉變點）。 第七章：多組分復閤體係的界麵粘附與力學性能 在構建實際器件時，機械穩定性和界麵結閤是至關重要的。本章研究瞭界麵復閤材料（Composites）的力學性能，關注縴維/顆粒與基體之間的有效應力傳遞機製。我們引入瞭基於斷裂力學和界麵脫粘理論的模型，用於預測在拉伸、壓縮或疲勞載荷下，功能性納米塗層或層狀結構的使用壽命和失效模式。 第八章：智能響應性材料的動態界麵設計 麵嚮未來傳感器和執行器，本章介紹瞭如何設計對外部刺激（光、pH值、溫度或電場）敏感的界麵結構。重點分析瞭嵌段共聚物或超分子凝膠在響應外部信號時發生的體積變化、溶脹/收縮行為，以及這些動態形變如何轉化為可測量的宏觀輸齣（如離子通量或光散射變化）。 結語： 《現代納米材料的自組裝與界麵控製》力求在理論的嚴謹性與應用的廣泛性之間取得平衡。本書提供瞭一套分析和解決復雜納米結構構建難題的通用工具箱，其核心關注點在於“如何精確控製物質在界麵上的排列”，而非單純的聚閤化學反應流程。閱讀本書，將使讀者獲得在材料設計前沿領域進行創新研究的堅實基礎。

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